Сборник научных трудов по материалам
жүктеу/скачать 3,44 Mb. Pdf көрінісі
|
- Бұл бет үшін навигация:
- ОСОБЕННОСТИ ДЕФОРМИРОВАНИЯ ОТТАИВАЮЩИХ ГРУНТОВ ВОКРУГ ПОДЗЕМНЫХ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК Кузина А.В.
|
Список литературы 1. Географические основы предпринимательства: учебное пособие /под ред. А. М. Демина. – Саратов: Изд-во Эмос, 2002. – 114 с. 2. Экономическая и социальная география России, в 2 томах. Гладкий Ю. Н., Доброскок В. А., Семенов С. П. – М.: Академия, 2013. – 368 c. ОСОБЕННОСТИ ДЕФОРМИРОВАНИЯ ОТТАИВАЮЩИХ ГРУНТОВ ВОКРУГ ПОДЗЕМНЫХ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК Кузина А.В. старший преподаватель кафедры «Строительство подземных сооружений и шахт» Горного института НИТУ МИСиС, Россия, г. Москва В статье рассмотрены случаи образования параболических полостей вокруг под- земных горных выработок вследствие неравномерного оттаивания грунта после прекра- щения работы замораживающей станции. Предлагается решение задачи прогнозирования образования полостей вокруг выработок. Ключевые слова: замороженные породы, искусственное замораживание и оттаива- ние пород, теплоприток, полость, нарушение сплошности, хладоноситель, параболическая полость в грунтовом массиве. После проходки выработки на участке замороженных пород, работа замораживающей станции прекращается и начинается оттаивание заморо- женных пород. Оттаивание пород бывает естественным и искусственным. Выбор способа оттаивания зависит от продолжительности строительства вы- работки и горно-геологических условий. Искусственное оттаивание ледопо- родного ограждения осуществляется путем циркуляции подогретого рассола через замораживающие колонки и нагнетания в выработку подогретого воз- духа с умеренными температурами, близкими к естественной температуре 154 горных пород. Интенсификация процесса искусственного оттаивания ледо- породного ограждения возможна путем подачи горячего воздуха с темпера- турой 50-60 0 С и циркуляции горячего рассола в замораживающих колонках. Продолжительность естественного оттаивания пород зависит от количества холода, переданного породам во время их замораживания, от температуры, при которой осуществлялось замораживание, а также от теплофизических свойств замороженных пород ( теплопроводность, теплоемкость и др). Ско- рость повышения температуры пород под влиянием земного теплопритока в среднем составляет 0,1 0 С. В сутки. Соответственно, скорость естественного оттаивания пород составляет в среднем 0.1 см/сут. Процесс естественного оттаивания грунта может привести к неравно- мерному оттаиванию ледопородного ограждения. Неравномерное течение процесса оттаивания происходит из-за различных физико-механических и теплофизических свойств грунта, которые изменяются не только в пластах различных пород, но и в пределах одного и того же породного пласта. К со- жалению, при естественном течении процесса оттаивания невозможно влиять на процессы теплообмена в массиве. При искусственном оттаивании пород вокруг горизонтальных вырабо- ток часто возникают нарушения сплошности пород в виде различного рода полостей. Очень часто наблюдается образование параболической полости и образование самонесущего породного свода вокруг выработки. При даль- нейшем оттаивании устойчивость свода нарушалась, затем формировался но- вый свод и процесс повторялся [1]. Для прогнозирования развития процесса образования полостей предла- гается упрощенное решение следующей задачи. Для нахождения распределе- ния температуры в породе в момент окончания активного замораживания ис- пользуем одномерное решение для полуограниченного тела, на поверхности которого в начальный момент устанавливается постоянная температура, в условиях г. Москвы t = -7 0 C. Решение задачи имеет следующий вид [2]: (1) где T(h,t)- средняя температура пород при замораживании; h – расстояние от поверхности теплообмена до полости; t – время поступления хладоносителя в выработку; α – температуропроводность мерзлых пород. Известно, что физико-механические свойства замороженных пород за- висят от температуры (таблица). |